第３２卷第１０ 人民黄河 ＶｏＩ．３２．Ｎｏ．１０ ２０１０年Ｉ（】用 ＹＥＬＩ ＯＷ ＲＩＶＥＲ ０ｃｔ．．２０１０ 【灌溉・供水】 宁蒙引黄灌区节水改造模式研究 郑利民 ，姚宛艳。，张会敏 ，孔 东 ，黄福贵 （１．黄河水利科学研究院，铡 邻 ４５０００３；２．中国灌溉排水发展中心，北京１０００５３） 摘要：黄河宁蒙灌区存在灌溉工程不配套、渠道防渗工程少、畦块过大、土地不平整，以及“大引大排”等问题。分析了 灌区节水改造的潜力，经计算宁夏、内蒙古引黄灌区的可能节水潜力占可能节水潜力总量的３４．６５％、２９．３３％；输水系统 衬砌节水约占宁蒙灌区节水潜力的７２％、田间系统节水占３０％～４０％ 提出宁蒙灌区节水改造模式为稳定灌溉面积＋ 灌排工程更新改造＋发展井渠双灌＋田间工程改造＋中低产田改造＋灌区科学管理 、 关键词：灌溉；节水改造模式；节水潜力；黄河；宁蒙引嚣灌区 中图分类号：￥２７５ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：ｌ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ １００（）一ｌ３７９，２０１０．１０．０４３ １９９８年，宁蒙引黄灌区续建陀套节水改造工程实施，通过 灌溉定额为ｌ２ ３００一ｌ７ ０００ ｉｎ ／ｈｍ ，银川地区水稻灌溉定额为 于支渠防渗砌护、改造架系建筑物、更新机电设备。将Ｔ程节水 ２２ ５００～２７ ０００ ｍ ／ｈｍ 、］！宁七艰浆为２２ ５００ ｍ ／ｈｍ 、青铜峡 技术、农业节水技术和镑删技术 机牡￣ｉｌ ＦＩ，实现ｒ灌区节水、增 唐徕渠为２７ ０００ ｔｎ ／ｈｍ ．水分生产牢只 ０．６２ ｋ ｍ 。 产、增收的｝１ 。 按照１９８７年嗣务陵批准的黄洲可供水 分配方案，在南 １灌区概述 卜 水北调工程实施前，宁 、｝土ｊ蒙 可耗ｆ｛ｊ黄河水艟为４０．０亿、 ５８．６亿１１１ ，宁蒙灌 现状懑 引黄廿 为１２８．２８亿ｍ 。 （１）自然地理 卞蒙引黄灌 足我嘣占老滟 之一。宁夏 灌区沿黄河 姒Ｊ岸地形早Ｊ形带状分布，灌 以青制峡水利枢纽 ２灌区发展影响因素与节水改造潜力分析 为界，将其分剖为卜游的 灌 和下游的肯钏峡灌 。灌区 ２．１灌区发展的影响因素 灌溉面积为４１．７３３万ｈｍ ，其巾自流灌区而积３４．０７３万ｈｍ 、 （１）工程老化严重，配套较差。宁蒙灌Ⅸ水利 程修建于 扬水灌溉面干Ｊ｛７．６６万ｈｍ 。内蒙古灌区由河套灌区、南岸灌 、镫 ２Ｏ世纪６０—７０年代，受当时经济水平制约 程没有达到没计 口扬水灌区及滑黄小滟 组成，灌溉面积为５６．６６７ ｈｍ 。 标准，配套较差，灌溉工程和机电设备老化大修现象严重。如 宁蒙灌区属巾温带ｒ早区，４～＿９月作物生氐季 ，≥１０℃ 内蒙古河套灌区灌排工程配套缓慢，已建干、支、斗渠道仪为规 积温为３ ２００～３ ４００℃，能满足小麦、糜子等作物的需要，洱温 划条数的３４％，已建各类建筑物仅为规划的２３，１％，斗渠以Ｆ 作物水稻、棉花也能很好地，｝ Ｋ。≥１０℃积温的初“及终日与无 田Ｉｉ玎工程配套更差。 霜期吻合，年日照时ｆ１ｊ』为２ ８００～３ １００ ｈ，无霜期达１６４ ｄ。 （２）渠系工程布设不合理，输水损失严重。灌区干柴多平 （２）社会经济。宁蒙＿’＝；ｌ黄灌 光热资源丰寓、ｒ；ｌ黄灌溉条 行布设，空流段长，渠道分级不明显，灌排渠沟交叉布置，输水 件便利、农耕历史悠久，灶我国重要的粮、油、糖生』 基地 灌 渗漏损失严重。 Ⅸ的工农业生产总值、农民家庭人均纯收入和 活消费＿支 等 （３）排水系统负担大，地下水位高，盐碱化问题突出。灌区 均明显高于 蒙两 的非引战地 ． ．蒙引姨灌 总人口 地下水位长期较高，导致沟道坍塌、淤积和损坏。地下水以潜 ４５３．５３万，其中农业人口２９７．１２刀、城镇人口Ｉ５６．４１万。灌 水蒸发形式消耗，促使深部的盐分不断向土壤表层积聚，诱发 区粮食年总产 为３４７．６万ｔ，农 总产能为１１４．６１亿兀。 ｒ土壤次生盐碱化。灌区现有盐碱化面积４５．３３万ｈｒＴｌ２，其中宁夏 （３）种植结构。 ｒ夏引黄灌 种植叫积为３ ５５６．１ ｋｍ ，其 银北地区有ｌ４．６７万ｈｍ 、内蒙古河套灌区有３０．６６万ｈｍ 。 中粮食种植面积占７４．３１％、经济作物占１５．８％、林草占 （４）大引大排现象严重，水资源利用效率低。灌区采用大 ９．８９％，农、林、草的比例为９０：８：２。内蒙古引黄灌区主要以 Ｌ；ｌ大排的灌排模式，如宁夏引黄灌区排引比达０．５７，灌溉水量 农业种植业为主，其占总面积的８０％以上。河套灌 农、林、草 灌溉面积比例为９１．３６：３．４６：５．１８，粮食作物面积占 浪费严重，干渠引水中５５％又回归黄河，既浪费了水量又加重 ６４．４Ｉ％、经济作物占２６．９５％。黄河南岸灌 农、林、草灌溉面积 收稿日期：２００９—１２－－２２ 比例为８３：１０：７，粮食作物面积占４１．５％、经济作物占４１．５％。 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（２００６ＢＡＤＩＩＢＯＩ—Ｏ１）。 （４）水资源利用现状。宁蒙引黄灌 当地地表径流链很 作者简介：郑利民（１９６ｌ～）．男，河南叶县人，高级Ｉ程师，主要从事黄河防洪、 引黄灌溉、生态环境等研究工作。 小，有部分地下水可利用，黄河是该区主要的灌溉水源。灌区 Ｅ。ｍａｉｌ：ｚｌｍＯ０９＠１２６．ｅｏｌｌｌ ・ｌ０２・ 人民黄河２０１０ 第１０期 丫灌区排水负担。Ｈ｝ｊ订，灌 灌溉水利ｆｆＪ系数／ｆ 足０．４，水分牛 产率为０．５～０．６ ｋｇ／ｍ 。 （５）管理薄弱，涝碱火害仍木彻底消除。 ｊ：蒙灌Ⅸ排水措 施不健全，引黄泥沙处理不妥，渠系及排水河道淤塞，存在涝碱 威胁。部分渠道既是输水渠道又是泄洪沟道，洪水直接入渠， 对渠道行水及防洪构成重大威胁。 （６）灌区经济基础薄弱。宁蒙灌区节水改造的主要技术措 施是采收工程技术节水，尤其灌溉工程的配套和完善以及列输 水渠道的防渗处删，需要较强的经济 础来支撑。但是，灌区 经济实力薄弱，制约 ｒ灌Ⅸ’ 水灌溉的发展。 ２．２节水改造潜力分析 根据宁蒙引黄灌 现状用水餐、槊系水利用系数、种械结 构、节水灌溉定额等资料，对灌 节水潜力进行分析。宁蒙大 型自流灌区输水系统、ｆ１］『ＨＪ灌排系统改造前 水利用系数， 表１。现状灌溉定额和节水灌溉定额，见表２。 表１灌区输水系统、田间灌排系统改造前后水利用系数 节水灌溉 滋怿釜 灌溉面积／ 灌溉定额／（ｍ ・ｈｍ。）万ｌ１ｍ 定额／ 现状 调整后 （ｍ ・ｈｍ一 ） 根据宁蒙引黄灌区摹本参数，利用分项法对灌Ｉｘ二的节水潜 力进行了计算，结果见表３。整体法计算结果为宁夏、内蒙古节 水潜力分别为３４．１８亿、３０．５２亿ｍ 。 经计算，宁夏、内蒙 引黄灌区的可能 水潜力占可能 水潜力总链的３４．６５％、２９．３３％。宁蒙灌区改造应以渠道防渗 为主，同时注电平衡发展。从输水系统和田问灌排系统各种措 施的节水潜力呵以看｝｝Ｉ，输水系统衬砌节水潜，／Ｊ最大，约ｆ 。＝ 蒙灌区节水潜力的７２％，因此滟区节水改造的煎点仵输水系 统。田问灌排系统还有３０％～４０％的节水潜力，可通过实施 水灌溉制度、畦田改造和种植结构调整，减少灌溉定额，提高田 问水利崩系数。 水措施的选择应根据投资、效益分析，本着 投资少、见效快、效果明显的原则择优安排。 表３灌区节水潜力分项法计算结果 注： 为可能节水潜力：Ｒ为可能节水潜力占可能节水潜力总量的比例。 ３灌区节水改造的途径 宁蒙河套灌区应发展以地面灌溉为中心的灌溉技术，节水 措施前先 虑 １ Ｊｌ‘ ，平地缩块，然后再逐步完善 架道防渗：［张 １』｛： 合的 拊系统，推广应用“供水到户＋ 农民片ｊ水户协会”的僻 恢 。 （１）以渠系改造为小心的－Ｅ 技术措施。应完善现有的地 面灌溉技术，渠道防渗足 水灌溉Ｉ１１一项长期干¨根本的节水技 术．．通过对灌 架系空Ｉ１ｊＪ的 没进仃总体优化设计，分阶段进 行改造．对渠道进行防渗处 ，减少莱道渗 损火和泄水损失， 缩短灌溉周期，提商灌溉水效率 宁夏 点解决锹北地 的排水『ｕＪ题，加固店徕架、惠农渠 等险ｌ：段，改善 宁灌瞵 多口引水的小刊 向；内蒙 要集 Ｉｊ 力垃 成河套灌 一一 会工 ，同时建没土默持川灌区的 套 Ｉ 程，许逐步进行伊 Ｉ柯岸灌Ｉ夏和河套灌Ⅸ二期配套工程 建设。 （２）发展井架双淞，允分利川 地水源。井渠结合足允分 利』Ｔｌｊ当地水资源的最佳灌溉方式，积极发腿仆灌、并排，合理利 用地下水，向外 十｝Ｉ绡合的 ＩｈＪ发展，小仪¨丁减少引黄水量，而 儿对防止土壤次 碱化 积｝股的作川。 讣 联合运川，把浅 的地层卒 作为调 大气降水、地 表水、Ⅷｔ壤水、地— 水的水侔，以渠灌补井灌之不足，以井灌补 渠灌之小及时，卡ｆ之批作物需水规律和战河来水特点，以旱涝碱 综合治理为日标，科学确定井架用水比例和供水时机，优化调 配淞 水资源。 （３）沟畦改造节水技术。昨田改造足捉ｉ岛田问水分利用效 率的一种极为有效的节水技术，该区田问灌溉水损失较大的原 足＝｝ 地小平整及Ｌ“块较大，Ｈ阿的畔块一般为０．０６７～０．１３３ ｈｍ ，不符合节水灌溉标准，应进行土地平整、缩小田块，每卣 （０．０６７ ｈｍ ） 少于３个小畦。 （４）中低 ＝阳改造 套，、通过田问节水技术优化配置，改 善大水漫灌造成的土壤次牛盐碱化，防止上壤返盐，减少压盐 用水。根据现状地下水盐动态及变化规律．制定不同类型盐化 耕地冲洗改良方案，合删排水，优化灌 冲洗改盐制度。 （５）建 健全灌区科学管 。婴有严明的职责分工和 熟悉、Ｉ 务的管理人贝，实行分级管婵、分级供水、责任承包以及 专、Ｉｌ，管理与群众管理十ｌ１结合的管理等。 （６）用水计 。在灌 内建寺多级测水量水站点，实行分 级汁鞋供水到县、乡、村、按 收取水费的措施，推行“分级管 理．分级供水，用水计 ， 水扩浇”。同时，Ｌ、下游统一配水， 加大流量，集・ｆ 轮灌，缩短引水时问和减少引水次数，以减少输 水损失和渠道淤积。 （７）加强灌 用水信息管 。灌溉用水管理的实质是信息 管理，合理的灌溉及其相应的措施取决于可靠的用水信息，利 用现代化信息技术和优化方法，迅速准确地进行信息的采集、 传输、仔取和加工处理，为管理部门提供用水决策方案，实现水 资源的合 凋 。 （８）发挥农民在灌溉管理ＩｆＪ的作用。应提高农民用水管理 的参与意识，并制定相幢的，调动农 参与管 的主动性 和积极性；还要向农民普及节水灌溉技术及其他相关科学知 识，提高他们的节约用水、科学用水意识。 （下转第１１６页） ・】０３・ 人民黄河２０１０年第１０期 为９．９７ ＧＰａ。 △ｄ／ＬＬ Ｆｆｌ 图１砂岩典型压力一变形曲线 △ｄ／ＬＬＩｎ 图２泥质砂岩典型压力一变形曲线 将孔中每个点的弹（变）模值按孔深Ⅲ 孔深～弹（变）模 曲线，见图３，可以看出：砂岩的弹（变）模值高于泥质砂岩的弹 （变）模值；弹（变）模值的高低与岩层的对应关系特别好，分层 清晰；随孔深的增大 体弹（变）模值也增大，说明弹（变）模值 随着风化卸荷程度的降低逐渐增大。 弹性模量／ＧＰａ 变形模量ｔＧＰａ 泥质粉砂岩 泥质粉砂岩 泥质粉砂岩 砂岩 暑 、 越 泥质粉砂岩 隧 砂岩 泥质粉砂岩 砂岩 泥质粉砂岩 砂岩 泥履粉砂岩 图３ ＤＫＪ２０５孔深一弹（变）模变化曲线 ３结语 大口径钻孔弹模测试仪在古贤水利枢纽工程的成功应用， 标志着弹（变）模测试技术有了新的突破。大口径钻孔弹模测 ・１ １６・ 试仪测试数据准确，分层清晰，彳『较好的代表性。 参考文献： ［１］祁增云，杨战钻孔掸模法臆｝ｔｌ实例及分析［Ｊ ｐ叫Ｅ水电，２００８（６）：５８—５９． ［２］章光，闵弘，陈静曦．某核电站核岛地接￣ｉ－￣Ｌ弹模试验研究［Ｊ］．岩土工程 界，２０００（３）：３８—４２． ［３］ 长江水利委员会长江科学院￥１２６４－－２００１水利水【乜Ｉ．程岩 试验规程 ［Ｓ］北京：中 水利水电｝ Ｊ舨礼，２（Ｘ）３ 【责任编辑吕艳梅】 一 ． ｈ 屯 气 一 一 ． ０ 气 ， ０ 一÷ 》’ ： ‘ （上接第１０３页） ４灌区节水改造模式 个蒙 水改造模式为稳定灌溉面积＋灌排工程更新 改造＋发 井渠双灌＋田Ｍ＿Ｌ程改造＋ｆｆｌ低产田改造＋灌区 利 管理。 （１）淞 ｒ潦排 更ｌ新改造． 一足对灌区空间的布局 进行总体优化设讣ｔ，埘淞Ｉ薹逊行彻底收造，降低输水过程中水 资源的浪费观象；：二址刈 １： 道十、支渠采取防渗措施， 减少渠道渗漏损失水越，控制ｆｆ｝ 地下水位、防止土壤次生盐 碱化；ｊ是改造、整治排水沟通¨ 完善灌区工程排水体系， 通过打通自然排水Ⅲ路 使耕地盐渍化僻划治坪。 （２）发展外 双灌发腱讣滟、）Ｈｔｉ￣，合理利』｝Ｊ地下水，使 灌溉水得以重复利用，既ｎ丁防ｉＡ＂ ｝ 壤盐渍化、 ｊ，Ｉ，ｌ：态环境，又 能缓解日益紧张的黄河水资源供衙矛盾。 （３）合理调整水价，“以面积定ｊｌ ，汁划川水”。在计划用 水、计量计次收费等方面，实行“以而移｛定 ，汁划用水”的管理 办法，统一分配和调度引水指标，符 道倚理 ＿ｆ 按核定面积 和作物比例分水到所、段，以支、－ｔ＇一渠¨汁艟收赀 （４）调整作物种植结构和灌溉制度。小麦、水稻、 砭米等是 灌区传统的种植品种，生产耗水较多。通过堋褴』ｆＪ地结构，压 减高耗水作物种植面积，优选耗水少、耐旱、经济效裣好的抗旱 品种，减少水艟消耗． （５）中低产田改造配套。①通过田问渠系改造，改变农田 灌溉体系，对斗、农渠进行整修，建设田问配套设施，减少田问 灌水过程巾的水量损失，有效控制地下水位。②推广小畦灌， 沟灌技术。通过田间节水技术优化配嚣，改变大水漫灌方式， 防止土壤返盐，减少压盐用水。③根据现状地下水盐动态及变 化规律，制订不同类型盐化耕地冲洗改良方案。 参考文献： ［１］郑利民．黄河Ｆ游引黄灌区粮食安全问题浅析［Ｊ］中国水利，２００７（１３）： ４６—４８ ［２］ 郑利民．黄河流域节水农、ｌｋ发展方向分析［Ｊ］中囤水利水电市场，２００９ （４）：３０—３６． ［３］ 郑利民宁蒙引黄灌区用水规律分析［Ｊ］中国水利水电市场，２００９（３）： ４０—４４． ［４］郑利民．黄河高扬程提水灌区节水改造模式研究［Ｊ］．巾 农村水利水电， ２０１０（６）：９９—１０１ 【责任编辑赵宏伟】
